2. 南方医科大学南方医院检验科,广东 广州 510515
2. Clinical Laboratory, Nanfang Hospital, Southern Medical University, Guangzhou 510515, China
RhD血型是肾移植术前的必备检测项目,我国肾移植中RhD血型的确定一直以来都沿袭传统的血清学检测,RhD变异体对临床肾移植的影响正逐渐引起人们的重视。国际输血协会(ISBT)确认的29个红细胞血型系统中最具多态性和复杂性的血型系统即是Rh血型系统,Rh血型系统在临床中的重要性仅次于ABO血型系统[1-3]。RHD是Rh血型系统中最为重要的血型基因。根据红细胞表面是否含有D抗原将Rh血型分为Rh阳性和Rh阴性。研究报道,中国人群中D抗原阴性率为4‰,而这4‰包括弱D(weak D)、部分D(partial D)、放散D(D-elution)和真实RhD阴性[4]。因此,2012年1月1日起,欧美日均已实行对所有RhD血清学阴性的供受者进行RHD基因检测[5-6]。在临床肾移植中,非精准的RhD血型检测会导致RhD变异体的患者丧失肾脏移植替代治疗的机会;RhD变异体的供者移植给RhD真阴性的患者后可能发生不明原因的排斥反应、移植肾功能恢复延迟(DGF)、移植物存活时间缩短等不良愈后。目前国内各器官移植中心RhD血型的确定基本以血清学检测结果为标准,一旦检测出患者为RhD阴性,RhD阴性供肾稀缺,基本丧失肾移植机会,部分患者在等待合适供肾的过程中因尿毒症各种并发症逝去。其中相当一部分经血清学检测为RhD阴性患者实为RhD阳性变异体,可以接受RhD阳供肾。为此,本研究对经血清学检测为RhD阴性的等候肾移植受者103例血液样本行分子生物学方法(定量PCR-测序技术)检测RHD10个外显子,分析RhD阴性及D抗原变异型(弱D、部分D、放散D),以指导临床肾移植中精准的供受者选择。
1 材料和方法 1.1 一般资料采集广州市各器官移植中心2006年1月~2016年1月通过血清学检测为RhD阴性等候肾移植患者103例血液标本;其中男性53例,女性50例,平均年龄39.2岁,彼此间无血缘关系。
1.2 方法 1.2.1 血液样品采集静脉血2 mL置EDTA-K2抗凝管。提取红细胞DNA零下80 ℃保存。
1.2.2 RhD血型血清学方法微柱凝胶抗人球蛋白卡式技术:强生ORTHO Autovue Innova全自动血型分析系统;IgM型抗-D试剂红细胞;微珠血型卡。
1.2.3 RHD分子生物学血型基因分型方法:定量PCR-测序技术 1.2.4 RHD等位基因典型变异及其表现型(表 1)![]() |
表 1 RHD等位基因典型变异及其表现型 Table 1 Representative molecular changes in RHD alleles expressing distinct phenotype of the D antigen |
RHD基因外显子1~10的特异性引物和Rhesus hybrid box引物由TaKaRa公司合成。标准质控分别为Dd和dd型标本(批号:S901WP068,德国innotrain)。采用10对序列特异性引物,扩增RHD基因外显子1~10;以人类生长激素(HGH)为对照。该方法分别采用10对外显子引物(表 2)。1.2.6实验步骤PCR分别扩增RHD基因全部10个外显子(Ds1-Ds10),产物经纯化后,分别以各外显子的特异性测序引物采用QPCR定量的方法检测RHD基因的缺失重复及1227点突变,PRC反应总体积50 µL,反应条件同PCR-SSP方法,扩增条件为95 ℃ 20 s、64 ℃ 30 s(扩增第5、7外显子是退火温度改为60 ℃)、68 ℃ 90 s共40个循环,最后延伸5 min。结果用仪器相应软件进行分析和比较。同时采用多重PCR测序和高通量测序的方法,在ION PROTON测序仪上进行序列测定全部的RHD基因突变(不含外显子缺失重复),并将结果与QPCR检测结果整合,作为RHD基因检测的完整解决方案。
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表 2 RHD外显子引物 Table 2 Primers used for RHD exon |
采用SPSS20.0统计软件进行分析,血清学和基因分型对RhD假阴性检出率比较用χ2检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 两种检测技术对RhD阴性识别差异的比较血清学RhD阴性的103例血样经分子生物学检测,RhD阴性(10个外显子全部缺失)56例(54.5%),RhD假阴性47例(46.5%)。两种方法对RhD阴性识别的差异有显著性(P < 0.05)。
2.2 47例RhD假阴性中,RhD变异型的比例(表 3)![]() |
表 3 RhD假阴性中RhD变异型的比例 Table 3 Comparison of D variant in the RhD false negativity |
D放散型(D-elution)33例(占70.2%),分别为Del RhD1227A型29例,Del RhD1231A型、Del RhD1239A型、Del RhD1241A型、Del RhD1235A型各1例;部分D(partial D)13例(占27.7%)均为RhD-CE(2-9)-D型;弱D(weak D)1例,为Dva(Hus)型。最常见为RhD1227A型和RhD-CE(2-9)-D型。
3 讨论RHD基因位于1号染色体短臂1p36.11上,长度为57 932 bp,含有10个外显子[7]。D抗原位于RHD基因编码的D多肽链上,由于没有相应的“d”基因,故无“d”抗原。D抗原的表达有质和量的变化。质的变化主要是指D抗原表位减少,这类人群红细胞也表现为D阳性,但也可能通过输血、妊娠、器官移植方式等产生针对本身红细胞缺失抗原表位的抗-D抗体。抗原量的变化是指抗原数量的多少,而抗原表位正常。D抗原数量正常为1万~3万[8]。血清学检测的是RHD基因的表现型,分子生物学检测的是RHD基因的基因型,然而RHD基因是在1对同源染色体上的,存在着纯合子和杂合子的可能。在遗传学上,RhD阳性个体可有3种遗传型,第1种类型父源和母源染色体均为RhD阳性;第2种类型1条染色体为RhD阳性,1条为RhD阴性;第3种类型1条染色体为RhD阳性,另1条为RhD变异型。RhD阴性个体,其遗传型只有1种,即2条染色体均为RhD阴性。RhD变异体个体,其遗传型有2种,两条染色体均为RhD变异型;1条染色体为RhD变异体,另1条为RhD阴性。本研究对103例RhD血清学阴性的血标本行基因测序,对RHD基因第1~10外显子序列分析,用分子生物学方法精确地检测出RhD变异型,如弱D(weak D)、部分D(partial D)、放散D(D-elution)。弱D(weak D)产生的原因是RHD基因的点突变即单个核苷酸的突变,其产生的氨基酸改变与细胞膜内或是跨膜区,突变影响到D抗原多肽插入细胞膜,使红细胞D抗原数量减少,但不会影响Rh蛋白的免疫反应性,当输入RhD阳性红细胞时一般不会产生抗-D。在欧洲最常见的弱D1、2、3(weak D1、2、3)占弱D表型97%,这3种类型在欧洲1996年以来,就被欧供体国家强烈推荐为可以接受RhD阳性血液,获得安全输血[9-11]。但值得注意的是中国常见的弱D 15型却存在抗原位点的缺失,此型别存在抗原位点的缺失,在接受RhD阳性红细胞时理论上会产生针对缺失位点的抗体,国外已有报道弱D15型妇女被免疫产生抗-D [12-13]。部分D(partial D)血清学表现为缺失1个或多个D抗原表位,多数部分D表型个体表现为D弱表现性,可以被免疫产生针对所缺失抗原表位的抗体。部分D(partial D)的分子形成机制有3类,分别是RHD/CE融合等位基因(hybrid alleles)、细胞外环的错义突变、散在的错义突变,与弱D不同的是形成部分D(partial D)的氨基酸变异主要位于胞外区域,这也是部分D易产生抗体的原因所在。放散D(D-elution)用常规的血清学方法检测易误判为D抗原阴性,实际这些阴性细胞带有微弱的D抗原,能产生免疫反应[14-15]。实验结果示,在103例RhD血型初筛阴性患者中,RHD基因完全缺失56例(54.4%),其他47例包含弱D(weak D)、部分D(partial D)和放散D(D-elution)三种类型,假阴性率达45.6%。在RhD假阴性患者中Del RHD1227A型占61.7%,为RhD阴性血型的主要变异型,RhD-CE(2-9)-D型次之,占27.7%,与Stacy A.Scott [16]研究结果基本相符合,RHD1227A等位基因在中国汉族RhD阴性人群中比较常见,是1种高频变异体,故称为“亚洲型” [17]。
根据Rhesus Base(http://www.rhesusbase.org)记录弱D基因型已有73种,部分D变异体型29种,Del变异型有17种,且不断有新的发现,与传统认为最具临床意义的ABO血型系统相比,表现了RhD血型系统多态性和复杂性。有文献报道[18],目前仅对ABO的15种血型基因进行检测。临床中,ABO血型检测的技术要求低,因变异类别种类有限,相合几率高,一旦发生错配其免疫反应所造成的损害远不及RhD。然而目前医疗技术中,绝大多数医院对RhD血型的确定仅简单的行血清学检测。本研究中,在RhD血清学初筛检测为阴性的个体中,有高达45.6%为假阴性(weak D、partial D、D-elution),这必须引起临床医生的高度重视,并行精准的检测,避免不必要的临床风险。RhD变异体中的弱D(weak D)、部分D(partial D)和放散D(D-elution)可以产生抗D抗体,也可以不产生抗体,抗D抗体的产生取决于D抗原的数量,D抗原数量越多D抗体产生越多,反之亦然[19-20]。这就为RhD假阴性(weak D、partial D、D-elution)的患者在行肾移植前对供受者的选择提供了强有力的理论依据。根据我们研究发现血清RhD阴性中45.6%为部分D(partial D)、弱D(weak D)、放散D(D-elution),实验表明血清学方法并不准确。
对于血清学为阴性而实为部分D(partial D)、弱D(weak D)或放散D(D-elution)RhD假阴性的肾移植供者而言,假如RhD假阴性供肾移植给真正RhD阴性病人,因D抗原的存在,术后可能发生严重的反复性周期性的排斥反应、不明原因的移植肾功能延迟恢复(DGF)、移植物存活时间缩短、感染、慢性移植物抗宿主病[21]等。对于那一部分为RhD真实阴性的供者,很可能移植给RhD假阴性的受者,而RhD真实阴性的受者得不到适合的供肾,造成RhD真实阴性供肾资源的浪费和不合理分配。大多数移植中心对于RhD阴性供者没有将其作为阴性供者来对待,无形中又降低了真正为阴性受者接受阴性供肾的几率。对于血清学RhD阴性的病人,大多器官移植中心的策略是告知其为RhD阴性难以获得RhD阴性供肾,建议维持血液透析治疗。实际上血清学RhD阴性的受者有45.6%为假阴性,因此这部分病人因RhD血型检测方法的原因而失去肾移植替代治疗的机会,这45.6%的受者中大部分可以接受RhD阳性供肾,获得安全成功的肾移植替代治疗,用分子生物学方法进行RHD基因分型有利于实现精准的肾移植供受体选择,改变目前RhD阴性的受体普遍被放弃肾移植替代治疗的现状。国内虽有极少数跨RhD血型肾移植的个案报道[22-23],术后恢复良好,分析其原因可能为RhD血型阴性患者实为部分D(partial D)、弱D(weak D)或放散D(D-elution)的RhD假阴性,其本身就可接受RhD阳性供肾。
综上所述,对于肾移植受者中RhD变异体的个体只要无抗D抗体,均可考虑选择RhD阳性供肾,应当将RhD变异体从血清学为RhD阴性的个体中识别出,因此,有必要将肾移植供受者进行分子生物学RHD基因检测列入肾移植技术规范,更加精准的深入研究RHD基因对于肾移植供受者选择的影响。
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